Question

【題目】根據所學知識完成小題：

（1）如圖是小明“探究串聯電路中電壓特點”的電路圖，按圖所示的電路圖連接電路，閉合開關，用電壓表測出L1兩端的電壓，再測L2兩端的電壓時，小明為了節省時間，采用以下方法：電壓表所接的B接點不動，只斷開A接點，并改接到C接點上，測出BC間的電壓，小明用上面的方法（選填“能”或“不能”）測出L2兩端的電壓？理由是：；方法改進后，繼續測出BC、AC間的電壓，小明由此得出：串聯電路兩端的總電壓等于；你認為在選擇燈泡時，L1和L2的規格應該（選填“相同”或“不同”）．
（2）小華用如圖乙所示電路測量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率．
①開關閉合前，滑動變阻器滑片應該移動到最（選填“左”或“右”）端；
②開關閉合后，若電路連接正確，發現小燈泡不亮，電壓表無示數，電流表指針明顯偏轉，產生這一現象的原因是；
③排除故障后，移動滑片，獲得多組對應的電壓、電流值，繪出如圖丙的I﹣U圖象，則小燈泡的額定功率為 W，小燈泡的電阻值隨電壓的升高而逐漸 ．
④實驗結束后，她想設計一個不用電壓表測定該小燈泡額定功率的實驗方案．于是向老師借了一個阻值為R0的定值電阻（阻值已知）和一個單刀雙擲開關，利用原有實驗器材，設計了如圖丁所示的電路圖（部分器材未畫出），順利完成了實驗，假如你是同組成員，請你幫助小華補全實驗方案．
a．請在丁圖中將部分器材補畫完整；
b．閉合開關S，將S1撥向觸點（選填“1”或“2”），調節滑動變阻器的滑片，使電流表的示數為；
c．閉合開關S，將S1撥向另一觸點，同時（選填“適當調節滑動變阻器的滑片”或“保持滑動變阻器的滑片不動”），讀出電流表的示數為I；
d．燈泡額定功率的表達式為：P= ．

Answer 1

【答案】
（1）不能；電壓表正負接線柱接反了；各部分電壓之和；不同
（2）右；燈短路；0.5；增大；；1；0.2A（或 ）；保持滑動變阻器的滑片不動；（I1﹣0.2A）×R0×0.2A（或2.5V×（I1﹣ ））
【解析】解：（1）用電壓表測出L1兩端的電壓，則電壓表右接線柱為“正”接線柱，左接線柱為負接線柱，再測L2兩端的電壓時，小明為了節省時間，采用以下方法：電壓表所接的B接點不動，只斷開A接點，并改接到C接點上，則會造成電流從電流表負接線柱流入，無法測出BC間的電壓，故小明用上面的方法不能測出L2兩端的電壓？理由是：電壓表正負接線柱接反了；
小明由此得出：串聯電路兩端的總電壓等各部分電壓之和；為得出普遍性的結論，應選用規格不同的燈泡；（2）小華用如圖乙所示電路測量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率．①開關閉合前，為保護電路，滑動變阻器滑片應該移動到阻值最大處，即最右端；②開關閉合后，若電路連接正確，電流表指針明顯偏轉，說明電路為通路，發現小燈泡不亮，電壓表無示數，產生這一現象的原因是與電壓表并聯的燈短路了；③排除故障后，移動滑片，獲得多組對應的電壓、電流值，繪出如圖丙的I﹣U圖象，由圖可知，當燈的電壓為2.5V時，通過燈的電流為0.2A，則小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；通過燈的電流隨電壓的增大而增大，根據P=UI燈的功率也增大，燈絲的溫度升高，因燈的電阻隨溫度的升高而變大，故燈絲的電阻也變大了，即小燈泡的電阻值隨電壓的升高而逐漸增大．
④a．上面框內為定值電阻，下面為燈，電路連接如下左圖所示：

b．閉合開關S，將S1撥向觸點 1，調節滑動變阻器的滑片，使電流表的示數為0.2A；
c．閉合開關S，將S1撥向另一觸點2，同時保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電流表的示數為I；
d．在上面的b操作過程中，電流表測通過燈的電流，在c操作中，電流表測定值電阻與燈并聯的總電流，在開關轉換過程中，電路的連接關系沒有改變，因滑片不動，故各電阻的大小和電壓大小均不變，故通過燈的電流為0.2A不變，根據并聯電路電流的規律，通過定值電阻的電流：
I0=I1﹣0.2A，
由歐姆定律I= ，定值電阻的電壓即燈的額定電壓為：
UR0=UL=I0R0=（I1﹣0.2A）R0 ，
燈的泡額定功率的表達式為：
P=UL×IL=（I1﹣0.2A）×R0×0.2A．
另解：若下面的框為定值電阻，上面的為燈，即采用上面的右圖：
b．閉合開關S，將S1撥向觸點 1，調節滑動變阻器的滑片，使電流表的示數為 ；
c．閉合開關S，將S1撥向另一觸點2，同時保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電流表的示數為I；
d．在上面的b操作過程中，電流表測通過定值電阻的電流，在c操作中，電流表測定值電阻與燈并聯的總電流，在開關轉換過程中，電路的連接關系沒有改變，因滑片不動，故各電阻的大小和電壓大小均不變，故通過定值的電流不變，根據并聯電路電流的規律，通過燈的額定電流：
IL=I1﹣ ，燈的泡額定功率的表達式為：
P=UL×IL=2.5V×（I1﹣ ）．
所以答案是：（1）不能；電壓表正負接線柱接反了；各部分電壓之和；不同；（2）①右；②燈短路；③0.5；增大；④a．如上左圖（或右圖）所示；b.1；0.2A（或 ）；c．保持滑動變阻器的滑片不動； d．（I1﹣0.2A）×R0×0.2A（或2.5V×（I1﹣ ））．